Чтобы найти площадь равнобедренного треугольника, используем формулу для площади треугольника:
\[ S = \frac{1}{2} \cdot a \cdot h, \]
где \( a \) — это основание треугольника, а \( h \) — высота. В нашем случае у нас есть боковая сторона \( AB = AC = 10 \) и угол \( \angle A = 120^\circ \).
Сначала определим длину основания \( BC \) с помощью закона косинусов:
\[ c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cdot \cos(C), \] где \( a \) и \( b \) — это боковые стороны (они равны 10), а \( C \) — угол между ними (120°). Таким образом, у нас получится:
\[ BC^2 = 10^2 + 10^2 - 2 \cdot 10 \cdot 10 \cdot \cos(120^\circ). \]
Знание о том, что \( \cos(120^\circ) = -\frac{1}{2} \), позволит нам упростить расчеты:
\[ BC^2 = 100 + 100 + 100 = 300. \]
Отсюда
\[ BC = \sqrt{300} = 10\sqrt{3}. \]
Теперь нам нужно найти высоту треугольника \( h \). Высота \( h \) делит основание \( BC \) на две равные части. Поскольку \( BC = 10\sqrt{3} \), каждая из его половин будет равна \( 5\sqrt{3} \).
Теперь используем теорему Пифагора в треугольнике, образованном высотой \( h \), половиной основания \( \frac{BC}{2} = 5\sqrt{3} \) и боковой стороной:
\[ h^2 + (5\sqrt{3})^2 = 10^2. \]
Подставим значения:
\[ h^2 + 75 = 100. \]
Отсюда
\[ h^2 = 25 \quad \Rightarrow \quad h = 5. \]
Теперь, зная основание и высоту, можем вычислить площадь:
\[ S = \frac{1}{2} \cdot BC \cdot h = \frac{1}{2} \cdot 10\sqrt{3} \cdot 5 = 25\sqrt{3}. \]
Таким образом, площадь треугольника равна \( 25\sqrt{3} \).